【网络安全】服务基础阶段——第一节:Windows系统管理基础----进制转换与IP地址

本文主要是介绍【网络安全】服务基础阶段——第一节:Windows系统管理基础----进制转换与IP地址,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、进制转换与IP地址
进制与计算:

进制转换是指将一个数字从一个数制(基数)转换为另一个数制的过程

  1. 二进制(Binary):基于01的数制,例如1011(十进制11)。
  2. 八进制(Octal):基于07的数制,例如13(十进制11)。
  3. 十进制(Decimal):基于09的数制,是我们日常使用的数制。
  4. 十六进制(Hexadecimal):基于09AF(或af)的数制,例如B(十进制11)。
  5. ASCII码:字符表示的数制,每个字符转换为其ASCII数值,例如字符A的ASCII码是65(十进制)。

在网安中,进制转换主要用于IP地址的计算

IP地址(Internet Protocol Address)是互联网协议的一部分,用于唯一标识互联网上的设备。每个连接到网络的设备,无论是计算机、手机还是服务器,都需要一个IP地址来与其他设备通信。

在计算机科学中,位(bit)、字节(byte)和字(word)是用于衡量数据大小的基本单位:

1. **位(bit)**:
   - 位是计算机中数据的最小单位,表示一个二进制值,即0或1。

2. **字节(byte)**:
   - 1字节等于8位。它是存储单个字符的标准单位。例如,ASCII码中的一个英文字符通常占用1个字节,而UTF-8编码中的一个英文字符也可能占用1个字节,但某些其他字符可能占用2个或更多字节。

3. **字(word)**:
   - 字是计算机架构中用于表示其自然数据单位的术语,其大小取决于具体的计算机系统。在某些架构中,一个字可能等于2字节(16位)、4字节(32位)或其他大小。在现代计算机中,"word"一词有时与"doubleword"(双字,4字节)或"quadword"(四字,8字节)等术语互换使用。

### 转换关系:
- 1字节(byte)= 8位(bits)
- 1千字节(KB)= 1024字节
- 1兆字节(MB)= 1024千字节
- 1吉字节(GB)= 1024兆字节
- 1太字节(TB)= 1024吉字节

位、字节和字的概念在计算机存储、内存寻址、数据处理等方面非常重要。它们是理解计算机如何表示和处理信息的基础。

 二进制逻辑运算:

异或使用情景很丰富,例如用于RAID独立磁盘冗余阵列,实现数据恢复。

例如在RAID3中,有两个存储盘和一个校验盘,如数据盘1中数据位0,1,1;数据盘2中数据为0,0,1,根据异或计算得校验盘的数据为0,1,0,此时若数据盘1或2任意一个出错丢失,可根据校验盘和另一个完好的数据盘再次异或运算找回数据

IP地址:

IP地址(Internet Protocol Address)是互联网协议的一部分,用于唯一标识互联网上的设备。每个连接到网络的设备,无论是计算机、手机还是服务器,都需要一个IP地址来与其他设备通信。我们把整个因特网看成一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围内唯一的标识符

IPv4(Internet Protocol version 4)是互联网协议的第四版,也是最广泛使用的版本,直到IPv6的出现。IPv4地址由32位二进制数构成,通常分割成四组十进制数表示,每组范围从0到255,例如192.168.1.1。由于IPv4地址是32位的,因此只能提供大约43亿个唯一的地址,这在互联网设备数量迅速增长的今天已接近极限。

在这其中,一条重要的技术——NAT(网络地址转换)将有类变为无类,允许多个设备共享一个公网IP地址的技术,有延长了一段IPV4的使用时间

IPV4中的子网掩码用于局域网内部通信的地址,如家庭或办公室网络。屏蔽IP地址的网络部分的“全1”比特模式,将某个IP地址划分为网络地址和主机地址两部分,子网掩码不能单独存在,必须结合IP地址一起使用。类似于一把刀切开蛋糕。

子网划分:
  • IP地址在经过子网划分后,被分成三个部分——网络位、子网位和主机位
  • 子网数=2^n,其中n为子网部分位数
  • 主机数=2^n,其中n为主机部分位数
  • 可用主机数=2^n-2,因为全0和全1不可用

由于两级的IP地址不够灵活,1985年起,在IP地址中又增加了一个“子网号字段”,使两级的IP地址变为三级,这种做法叫划分子网,划分子网已经成为因特网的正式标准协议

注意:划分子网属于一个单位内部的事情,其单位对外仍表现为没有划分子网的网络。从主机号借用若干个位作为子网号(子网地址),而主机号也就相应减少了若干个位

子网掩码:

在分类编制中,给定一个IP地址,就确定了他的网络号和主机号。但在无分类编址中,由于网络前缀是不定长,IP地址本身并不能确定其网络前缀和主机号。使用子网掩码可以找出IP地址中的网络部分。

  • 子网掩码——>网络号与子网号全部置为1,主机号全部置为0
  • 由一连串1和接着的一连串0组成,而1的个数就是网络前缀的长度
  • 网络地址——>只保留网络位的1,剩下的全置为0
  • 广播地址——>将主机部分全部设为1

/20 地址的地址掩码:11111111 11111111 11110000 00000000

点分十进制记法:255.255.240.0

CIDR记法:255.255.240.0/20

无分类编制:

无分类编址(CIDR,Class Inter-Domain Routing)是一种用于对互联网IP地址进行聚合和分配的技术。它通过改变IP地址的分配方式,有效地解决了IPv4地址空间不足的问题。

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